埃森哲咨詢公司(Accenture Consulting)的一份報(bào)告發(fā)現(xiàn),82%的礦業(yè)企業(yè)希望在未來幾年增加對技術(shù)創(chuàng)新的投資。
埃森哲咨詢公司的數(shù)據(jù)顯示,全球智能采礦市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2019年的925.67億美元增至2027年的2404.76億美元,未來6年的復(fù)合年增長率為13%。
在過去的十年里,采礦業(yè)面臨著越來越困難的局面——必須要提高效率、提高安全性和降低成本,同時(shí)世界各地社區(qū)的環(huán)境和安全意識(shí)正逐步增強(qiáng)。
最近發(fā)生一系列安全生產(chǎn)事故清楚地提醒人們,即使是在當(dāng)今安全意識(shí)和技術(shù)裝備更高的21世紀(jì),礦工也面臨著危險(xiǎn)。
面對2020年更廣泛的挑戰(zhàn),保持各種平衡的壓力只會(huì)加劇,疫情也促使許多國家重新評估其采礦和金屬項(xiàng)目的長期影響。因此,必須開發(fā)新工藝,以滿足對材料和低碳技術(shù)日益增長的需求。
在所有方面,這都是新數(shù)字時(shí)代可以提供解決方案的地方。
傳統(tǒng)上,采礦業(yè)在采用新技術(shù)和接受能夠改變和加強(qiáng)行業(yè)的創(chuàng)新方面進(jìn)展緩慢。然而,埃森哲咨詢公司(Accenture Consulting)的一份報(bào)告發(fā)現(xiàn),82%的礦業(yè)企業(yè)希望在未來幾年增加對技術(shù)創(chuàng)新的投資。
從人工智能和空間可視化數(shù)據(jù)到地理信息系統(tǒng)和自動(dòng)化無人機(jī),數(shù)字技術(shù)將使世界各地的采礦作業(yè)更具生產(chǎn)力、效率和可持續(xù)性,同時(shí)顯著降低相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),提高工人安全。
埃森哲咨詢公司的數(shù)據(jù)顯示,全球智能采礦市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2019年的925.67億美元增至2027年的2404.76億美元,未來6年的復(fù)合年增長率為13%。
變化正在變得越來越明顯。去年年底,專注于大型礦山設(shè)備生產(chǎn)的安百拓公司(Epiroc)同意收購米內(nèi)普(Minep),米內(nèi)普是一家專門通過整合規(guī)劃、執(zhí)行和分析來提高礦山生產(chǎn)率的軟件公司。
安百拓總裁兼首席執(zhí)行官海麗娜·赫德布洛姆(Helena Hedblom)說:“米內(nèi)普的平臺(tái)能力與安百拓的數(shù)字解決方案、合作伙伴和全球業(yè)務(wù)的結(jié)合,有可能改變礦山的運(yùn)營方式。”米內(nèi)普是一家高質(zhì)量的軟件供應(yīng)商,在將礦山從礦坑連接到港口方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),我們將共同努力,使采礦客戶的操作更加智能、安全和無縫。”
礦業(yè)公司領(lǐng)先數(shù)字解決方案全球平臺(tái)Axora推出了一個(gè)在線智能采礦資源中心,幫助企業(yè)從疫情中復(fù)蘇,并在之后茁壯成長。智能采礦中心提供最新的行業(yè)見解和數(shù)字解決方案和技術(shù),采礦公司可以采用這些解決方案和技術(shù)來加速業(yè)務(wù)增長、減少浪費(fèi)投資和避免重復(fù)。
在一篇題為《數(shù)字礦山:聯(lián)系、優(yōu)化、可持續(xù)》的論文中,瑞典魯勒技術(shù)大學(xué)的創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新副教授戴維·奧丁教授說:“我們將在未來創(chuàng)造更深的礦井。”我們不能把人類送到這些深度,自動(dòng)化將是唯一的選擇。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,礦山首先必須正確實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。”世界經(jīng)濟(jì)論壇確定了四個(gè)關(guān)鍵的數(shù)字化主題,這些主題預(yù)計(jì)將成為未來十年行業(yè)數(shù)字化的核心。
安全傳感器
澳大利亞圖文巴南方昆士蘭大學(xué)的一位研究人員都安·迪恩(Toan Dinh)博士開發(fā)了一種新的超級(jí)傳感器,它可以顯著提高采礦安全性,這是另一個(gè)重新繪制傳統(tǒng)采礦環(huán)境的技術(shù)的明顯例子。
都安·迪恩的傳感器設(shè)計(jì)用于防止采礦現(xiàn)場的傷亡,它能夠檢測石油和天然氣管道中的早期機(jī)械問題,同時(shí)能夠抵御惡劣和腐蝕性環(huán)境,這一能力甚至引起了美國宇航局的注意。
都安·迪恩在過去的6年中開發(fā)了由碳化硅制成的傳感器。他說,它們比人類頭發(fā)的寬度小5到100倍,性能比傳統(tǒng)傳感器好得多。
“目前的硅技術(shù)不能在惡劣的環(huán)境中使用,因?yàn)樗鼈儾荒茉诟邷睾透g的條件下工作很長時(shí)間。”迪恩解釋說,“我開發(fā)的傳感器可以在高達(dá)600攝氏度的溫度下工作,應(yīng)用范圍很廣,包括石油和天然氣工業(yè)以及航空航天技術(shù)。”
大數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)可視化
智能礦山是指通過嵌入式傳感器將主要資產(chǎn)數(shù)字化的礦山,這些傳感器通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€(gè)集中的位置。
智能礦山的價(jià)值在于探索整個(gè)礦山工作流程中可用的清晰可靠的數(shù)據(jù),以提供實(shí)時(shí)見解。一旦分析,數(shù)據(jù)可以確定生產(chǎn)問題,管理庫存和質(zhì)量,跟蹤生產(chǎn)和資產(chǎn)績效和成本。這有助于礦業(yè)公司做出最佳決策,提高整個(gè)生產(chǎn)和運(yùn)營的效率。
隨著三維建模、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的出現(xiàn),空間數(shù)據(jù)在整個(gè)采礦行業(yè)的價(jià)值越來越高,使公司能夠在不到地面的情況下規(guī)劃新的礦山。例如,三維建模可以讓公司創(chuàng)建一個(gè)新礦井的真實(shí)模型,具有可視的深度感知,這使他們能夠在計(jì)劃部署到現(xiàn)實(shí)世界之前評估和測試潛在的問題。
此外,這些新技術(shù)使個(gè)人能夠體驗(yàn)到在礦場工作而不在野外的感覺,使公司能夠遠(yuǎn)程培訓(xùn)新礦工。特別是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展使礦工們能夠使用虛擬模擬器接受培訓(xùn),并提供身臨其境的體驗(yàn)——讓員工在安全的環(huán)境中為困難事件做好準(zhǔn)備。這降低了成本、風(fēng)險(xiǎn)和對環(huán)境的負(fù)面影響。
自治礦山
礦山一直被認(rèn)為是危險(xiǎn)的工作環(huán)境。
然而,隨著新礦床的勘探變得越來越復(fù)雜,包括較低的礦石品位、較深的礦床和高應(yīng)力環(huán)境,采礦中的傷亡人數(shù)仍然居高不下。這就是技術(shù)創(chuàng)新提供生命線的地方。
世界經(jīng)濟(jì)論壇預(yù)測,到2025年,自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)可以防止采礦和金屬行業(yè)的1萬人受傷。
通過人工智能驅(qū)動(dòng)的自主系統(tǒng)的實(shí)施,礦業(yè)公司現(xiàn)在能夠使用自我控制的機(jī)器在敵對環(huán)境中負(fù)責(zé)作業(yè)。
這一舉措不僅將大大減少對礦工生命的威脅,然而,“數(shù)字礦山”的興起也將提高機(jī)器全天候工作的整體生產(chǎn)率。中國煤礦一直在推進(jìn)智能采礦技術(shù),以減少更多機(jī)器人在井下工作的事故。2020年底,裝備智能采礦技術(shù)的機(jī)械數(shù)量達(dá)到494臺(tái),比2019年增長80%。據(jù)美國國家礦山協(xié)會(huì)(National Mine Association)統(tǒng)計(jì),2020年底,有19種機(jī)器人在礦井下工作,用于采礦、鉆孔和巡邏。
馬里的西亞瑪(Syama)地下金礦成為世界上第一個(gè)完全自主開采的金礦。該礦與瑞典工程公司山特維克合作設(shè)計(jì),采用全自動(dòng)卡車、裝載機(jī)和鉆機(jī)。完全自主的操作意味著礦井可以24小時(shí)運(yùn)行,所有操作都由遠(yuǎn)程操作中心監(jiān)督。
無人機(jī)和監(jiān)視
采礦的性質(zhì)對環(huán)境有負(fù)面影響。雖然這是一個(gè)不可避免的現(xiàn)實(shí),但礦業(yè)公司可以通過跟蹤資源的開采和處置方式,大大減少這種影響。例如,自動(dòng)無人機(jī)可用于監(jiān)測挖掘和開采項(xiàng)目,對廢物和有害物質(zhì)的擴(kuò)散情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。通過引入問責(zé)制的元素,礦業(yè)公司將更加注意其活動(dòng),評估并盡量減少隨后的連鎖反應(yīng)。
除了記錄礦井對周圍生態(tài)系統(tǒng)的影響外,無人機(jī)還可用于評估管道基礎(chǔ)設(shè)施和滯留池,同時(shí)還可在危險(xiǎn)區(qū)域提供安全監(jiān)控,并跨多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行資產(chǎn)管理。通過對地面上肉眼看不到的東西進(jìn)行詳細(xì)描述,無人機(jī)只會(huì)對采礦作業(yè)的順利和成功運(yùn)行變得更加重要。
未來的機(jī)會(huì)
毫無疑問,當(dāng)前的全球疫情突出了技術(shù)創(chuàng)新對于提高成本效率、增強(qiáng)可持續(xù)性和提供新的解決方案以確保所有部門的勞動(dòng)力安全的重要性。采礦業(yè)也不例外。
全球大宗商品專家鮑里斯·伊萬諾夫(Boris Ivanov)表示:“采礦業(yè)只有通過采用數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化礦山的效率和效益、提升資產(chǎn)績效、降低風(fēng)險(xiǎn)和減輕環(huán)境問題,才能從中受益。
此外,將人工操作轉(zhuǎn)移到自主或半自主遠(yuǎn)程控制礦井,只會(huì)增強(qiáng)整個(gè)價(jià)值鏈的流程。”
技術(shù)不僅僅是未來采礦作業(yè)的一個(gè)因素,它還影響著市場產(chǎn)出。例如,智能手機(jī)、平板電腦、電池的日益普及以及對電動(dòng)汽車的推動(dòng),導(dǎo)致了對稀土元素和鋰的需求上升。
“最終,通過提供現(xiàn)代化、安全和生產(chǎn)性的礦山,技術(shù)創(chuàng)新有能力幫助礦業(yè)成為一個(gè)有價(jià)值的企業(yè)?,F(xiàn)在該由行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者通過利用數(shù)字技術(shù)推動(dòng)卓越運(yùn)營來連接人員、設(shè)備、數(shù)據(jù)和見解了。”伊萬諾夫補(bǔ)充道。
在一個(gè)瞬息萬變的世界里,礦業(yè)公司需要更靈活、更有彈性和變革性。加快礦業(yè)的數(shù)字化有諸多好處。但唯一的問題是采用的速度。(中國黃金網(wǎng))